Đang tải... (xem toàn văn)
Pin mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự c
Richard Hantula Trần Nghiêm dịch Năng lượng vô tận Tế bào mặt trời đa công dụng Năng lượng từ ánh sáng mặt trời .5 Tìm hiểu điện Ngược dòng lịch sử Bên tế bào mặt trời 11 Ghép tế bào mặt trời 13 Các pin mặt trời gia dụng 15 Ưu điểm pin mặt trời 18 Nhược điểm pin mặt trời 20 Ủng hộ điện mặt trời 22 Các tế bào mặt trời ngày hiệu 24 Nhiều sản phẩm lượng mặt trời .26 Thuật ngữ 28 Năng lượng có nhiều dạng khác Ánh sáng dạng lượng Nhiệt dạng lượng Điện dạng lượng Thường dạng lượng chuyển hóa thành dạng khác Thực tế quan trọng giải thích làm có điện năng, sử dụng với nhiều phương thức khác Điện sử dụng để thắp sáng đường phố nhà cửa, để chạy máy vi tính ti vi, để chạy nhiều máy móc thiết bị khác dùng nhà, trường học công sở Điện dạng lượng quan trọng Nó thắp sáng khu vực Seattle Washington Một phương pháp thu lấy điện đốt cháy nhiên liệu dầu hỏa than đá Sự cháy nhiên liệu tạo nhiệt Nhiệt làm cho nước sôi lên chuyển thành nước Hơi nước làm chạy cỗ máy gọi tuabin để phát điện Thơng thường, dịng điện tải vào hệ thống lưới điện công cộng, qua dây dẫn, đến nhà, đến trường học sở làm việc khu vực rộng lớn Phương pháp sản xuất điện phổ biến Nhưng có số hạn chế Hành tinh chu cấp dầu hỏa than đá với trữ Các khai thác lượng mặt trời cấp lượng có hạn Chúng loại nhiên liệu điện cho xe tự hành thám hiểm Hỏa hồi phục Một qua sử dụng chúng khơng cịn Đồng thời, chúng giải phóng chất khí đốt cháy Những chất khí làm nhiễm bẩn, hay nhiễm độc, khơng khí, số chất khí làm biến đổi khí hậu Trái đất Năng lượng tự lượng Một cách sản xuất điện sử dụng ánh sáng mặt trời Ánh sáng mặt trời tự không cạn kiệt Đồng thời, cịn có nhiều Năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới trái đất nhiều lượng giới sử dụng năm Một dụng cụ nhỏ gọi tế bào mặt trời sản xuất điện từ ánh sáng mặt trời (trong tiếng Anh, “solar” có nghĩa phải làm với Mặt trời) Một tế bào mặt trời khơng thải chất khí Nó chẳng gây ồn Một pin mặt trời nhóm tế bào mặt trời hoạt động đồng với Việc sử dụng tế bào mặt trời phát triển nhanh Mĩ quốc gia khác Việc cấp điện nơi xa xôi Các pin mặt trời phương pháp di động sản xuất điện nơi xa xơi, nơi chẳng có mạng lưới điện Chúng cấp điện thắp sáng đèn hiệu đường băng Nam Cực Chúng sử dụng phi thuyền vũ trụ “xe tự hành” thám hiểm Hỏa tinh Các tế bào mặt trời pin mặt trời có nhiều cơng dụng Chúng có mặt thứ máy tính bỏ túi, đồng hồ đèn flash máy ảnh Có đồ chơi, radio, máy hát nhạc MP3 cấp nguồn ánh sáng mặt trời Có điện thoại di động máy nhắn tin sử dụng lượng mặt trời Việc sử dụng lượng mặt trời với nguồn có nghĩa bạn khơng phải lo lắng việc hết pin Các pin mặt trời sử dụng để sản xuất điện thắp sáng đèn phố trạm xe bus Chúng sản xuất điện cấp cho buồng điện thoại đường phố hay vạch đỗ xe cơng viên hoạt động Thậm chí số máy ATM (máy rút tiền nạp tiền vào tài khoản ngân hàng bạn) có pin mặt trời Nhà cửa sử dụng pin mặt trời thường lắp chúng mái nhà Cấp điện cho nhà cửa Bóng đèn trần nhà loại máy móc, dụng cụ điện sử dụng nhà, trường học nơi công sở lấy điện từ dây dẫn chạy tường xuyên bên tường Thường điện cấp cho nhà cửa lấy mạng lưới điện địa phương Nhưng người ta sử dụng pin mặt trời để cấp điện song song với điện lưới Thỉnh thoảng, người ta đặt pin mặt trời mái nhà họ Những tòa nhà lớn lắp chúng Chúng giúp tiêu thụ điện đắt đỏ từ mạng lưới cung cấp cơng ti điện Ngồi ra, chúng hỗ trợ trường hợp điện, hay mạng lưới điện gặp cố Ở số nơi, thân mạng lưới điện thu phần điện từ pin mặt trời Chiếc Zephyr cấp nguồn lượng mặt trời khơng khí hàng ngày liền Máy bay mặt trời Các pin mặt trời sử dụng máy bay mặt trời – có vài ba thơi Vấn đề chúng khó sử dụng máy bay Chúng cần bao phủ diện tích lớn sinh đủ điện Khi trời tối, chúng không hoạt động Chiếc máy bay cấp nguồn lượng mặt trời bay khoảng cách xa Solar Challenger Nó băng qua Eo biển Anh châu Âu vào năm 1981 Các cánh có 16 000 tế bào mặt trời Vào năm 2008, Zephyr-6 bay ba ngày khơng trung Nó máy bay khơng người lái Nó mang theo pin dự trữ điện pin mặt trời sản xuất ban ngày để tiếp tục hoạt động vào ban đêm Mặt trời liên tục giải phóng lượng Năng lượng lan khơng gian dạng xạ điện từ Có vài loại xạ điện từ Ánh sáng loại Sóng vơ tuyến loại Bức xạ điện từ truyền giống sóng truyền nước Giống sóng nước, chuỗi đỉnh sóng hõm sóng Một thứ mà loại xạ điện từ khác bước sóng chúng Đây khoảng cách hai đỉnh sóng (hoặc hai hõm sóng) liên tiếp hàng Bước sóng sóng vơ tuyến dài bước sóng ánh sáng Trong loại ánh sáng, ánh sáng đỏ có bước sóng dài bước sóng ánh sáng xanh Mặt trời sáng rực với nguồn lượng gần vô tận Tế bào mặt trời sử dụng ánh sáng ? Chỉ phần lượng Mặt trời gửi đến Trái đất thật đến mặt đất Một phần lượng mặt trời bị phản xạ trở vào khơng gian Một phần bị khơng khí hấp thụ Phần lớn lượng mặt trời đến mặt đất dạng ánh sáng nhìn thấy Các tế bào mặt trời khai thác ánh sáng để sản xuất điện Nhưng chúng không hoạt động đồng với dạng ánh sáng Những loại tế bào mặt trời khác sử dụng bước sóng ánh sáng khác Điều có nghĩa tế bào sử dụng phần lượng mặt trời mà nhận Những loại xạ điện từ khác có bước sóng khác Các tế bào mặt trời sử dụng bước sóng định thuộc dải ánh sáng nhìn thấy để sản xuất điện Pin quang điện Một tên gọi khác cho tế bào mặt trời tế bào quang điện Tên gọi hợp lí, quang có nghĩa “ánh sáng”, điện ám điện điện chiều Loại điện điện xoay chiều (AC) Đây dịng điện biến đổi Nó đổi chiều nhiều lần giây Mạng lưới điện cung cấp điện xoay chiều Đa số dụng cụ điện nhà sử dụng điện xoay chiều Người ta thường nghĩ điện chạy Thật ra, điều Điện dịng chảy gồm hạt nhỏ gọi electron Dòng chảy gọi dịng điện Có hai loại dịng điện Một điện chiều (DC) Đây dòng điện khơng đổi Nó ln ln chạy theo hướng Pin tế bào mặt trời tạo Các pin mặt trời Căn Không quân Nellis Nevada, Mĩ Nhà máy quang điện Nellis nhà máy điện mặt trời lớn Mĩ Các pin mặt trời dùng cho ngơi nhà khơng khác với pin mặt trời khác Chúng phải nhận đủ ánh sáng mặt trời sử dụng Thường chúng lắp mái nhà để đối mặt trực diện với Mặt trời không bị đối tượng khác che bóng râm Thỉnh thoảng, người ta lắp chúng mặt đất Các pin mặt trời có nhiều màu sắc mẫu mã khác Chúng đặt tường mái nhà hịa hợp vào đó, có lúc bạn chẳng để ý thấy chúng Các mái nhà uốn lượn nghiêng sử dụng pin màng mỏng 15 Nhà cửa sử dụng pin mặt trời thường có đổi điện biến đổi điện chiều thành điện xoay chiều Ngôi nhà ảnh lấy điện mà mạng lưới cấp điện, cấp điện bổ sung cho mạng lưới điện Thông thường, pin mặt trời dây nối khơng thể tự cấp điện cho tịa nhà Cần có thêm thiết bị khác Các tế bào mặt trời sản xuất điện chiều Loại điện thích hợp cho số dụng cụ điện tử Nhưng thiết bị điện gia dụng bóng đèn thường hoạt động với điện xoay chiều Cho nên nhà cửa thường mắc điện xoay chiều Để đổi điện chiều thành xoay chiều, cần sử dụng dụng cụ gọi đổi điện Dự trữ điện Tuy nhiên, nhà không nối với mạng lưới cấp điện, phải có số giải pháp dự trữ điện để dùng trời tối, lúc pin mặt trời không hoạt động Thường người ta sử dụng acquy để dự trữ điện Acquy hữu ích, tịa nhà cấp điện lưới Chúng cấp điện điện lưới bị cắt điện Các mặt phía bắc phía nam tịa nhà Conde Nast thành phố New York có pin mặt trời kiểu màng mỏng 16 “Đổi điện” Sử dụng điện lưới phải trả tiền Nếu phần lượng nhà khai thác từ pin mặt trời, ngơi nhà sử dụng điện lưới Nhưng cịn có cách khác tiết kiệm hóa đơn tiền điện Một điều luật thơng qua hồi năm 2005 Mĩ yêu cầu công ti điện toán tiền “đổi điện” Đây chương trình đặc biệt dành cho khách hàng sử dụng điện, đồng thời sở hữu pin mặt trời Với luật đổi điện, khách hàng có thừa điện mặt trời – phần lượng họ sản xuất khơng dùng – cơng ti điện mua lại phần lượng 17 ... than Các pin mặt trời hoạt động tốt chúng đối mặt trực tiếp với ánh sáng mặt trời Vì lí này, pin thường đặt “bộ dò nắng tự động” Các dò nắng hướng pin phía mặt trời mặt trời di chuyển bầu trời Tập... mạng lưới điện thu phần điện từ pin mặt trời Chiếc Zephyr cấp nguồn lượng mặt trời khơng khí hàng ngày liền Máy bay mặt trời Các pin mặt trời sử dụng máy bay mặt trời – có vài ba thơi Vấn đề chúng... gia dụng 15 Ưu điểm pin mặt trời 18 Nhược điểm pin mặt trời 20 Ủng hộ điện mặt trời 22 Các tế bào mặt trời ngày hiệu 24 Nhiều sản phẩm lượng mặt trời .26 Thuật ngữ